Сталь ст20 – Сталь 20 – характеристики, применение, ГОСТ

alexxlab | 21.07.2017 | 0 | Вопросы и ответы

Содержание

Сталь 20 – расшифровка марки стали, ГОСТ, характеристика материала

Марка стали – 20

Стандарт – ГОСТ 1050

Заменитель – 15, 25

Сталь 20 содержит в среднем 0,2% углерода. Степень раскисления стали – спокойная (обозначают без индекса).

Нелегированная качественная сталь 20 применяется для изготовления крюков кранов, строп, муфт, башмаков, вкладышей подшипников, деталей сварных конструкций с большим объемом сварки, а также трубопроводов, коллекторов и других деталей, работающих при температуре от -40 до 450°С под давлением.

Химико-термически обработанная сталь 20 применяется для изготовления шестерней, червяков, поршневых пальцев, фрикционных дисков, толкателей и других деталей, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и износостойкости при невысокой прочности сердцевины.

Массовая доля основных химических элементов, %
C – углеродаSi – кремнияMn – марганца
0,17-0,240,17-0,370,35-0,65
Температура критических точек, °С
Ac1Ac3Ar1Ar3
735850680835
Технологические свойства
КовкаТемпература ковки, °С: начала 1280, конца 750. Охлаждение на воздухе.
СвариваемостьСваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки.
Способы сварки: ручная дуговая сварка, автоматическая дуговая сварка, контактная сварка.
Обрабатываемость резаниемВ горячекатаном состоянии при HB 126-131 и σв = 450-490 МПа:
Kv твердый сплав = 1,7
Kv быстрорежущая сталь = 1,6
ФлокеночувствительностьНе чувствительна
Склонность к отпускной хрупкостиНе склонна
Физические свойстваТемпература испытаний, °С
20100200300400500600700800900
Модуль нормальной упругости E, ГПа212208203197189177163140––
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа78777673696659–––
Плотность ρn, кг/м3785978347803777077367699765976177624
7600
Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К)–514944433936322626
Удельное электросопротивление ρ, нОм*м–21929238148760175892510941135
20-10020-20020-30020-40020-50020-60020-70020-80020-90020-1000
Коэффициент линейного расширения α*106, K-112,313,113,814,314,815,115,2–––
Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К)486498514533555584636703703695

tekhnar.ru

Сталь 20, ст 20, ст20, труба сталь лист круг 20

Сталь 20 (ст 20, СТ20) конструкционная углеродистая качественная

Характеристика стали 20 (ст 20, СТ20)

Марка:20
Заменитель:15, 25
Классификация:Сталь конструкционная углеродистая качественная
Применение:трубы перегревателей, коллекторов и трубопроводов котлов высокого давления, листы для штампованных деталей, цементуемые детали для длительной и весьма длительной службы при температурах до 350 град.

Химический состав в % стали 20 (ст 20, СТ20)

CSiMnNi
0.17-0.240.17-0.370.35-0.65 до 0.25
SPCrCuAs
 до 0.04 до 0.04 до 0.25 до 0.25 до 0.08

 

Температура критических точек стали 20 (ст 20, СТ20)

Ac1=724, Ac3(Acm)=845, Ar3(Arcm)=815,  Ar1=682

Механические свойства при Т=20oС стали 20 (ст 20, СТ20)

СортаментРазмерНапр.sвsTd5y
–мм–МПаМПа%%
Прокат горячекатан.
до 80		Прод.4202502555
Пруток Прод.4802703062
Пруток Прод.51032030.767
KCUТермообр.
кДж / м2–
 Нормализация
1450Отжиг 880-900oC,
1000Нормализация 880-920oC,
Твердость стали 20 (ст 20) после отжига HB=163
Твердость стали 20 (ст 20) калиброванного нагартованного HB=207

Физические свойства стали 20 (ст 20, СТ20)

TE 10-5a106lrCR 109
ГрадМПа1/ГрадВт/(м·град)кг/м3Дж/(кг·град)Ом·м
202.13 527859  
1002.0311.650.67834486219
2001.9912.648.67803498292
3001.9013.146.2
7770		514381
4001.8213.642.87736533487
5001.7214.139.17699555601
6001.6014.635.87659584758
700 14.8327617636925
800 12.9 76247031094
900   76007031135
1000    
695		 

Технологические свойства стали 20 (ст 20, СТ20)

Свариваемость:без ограничений.
Флокеночувствительность:не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости:не склонна.

Обозначения:

Механические свойства стали 20 (ст 20, СТ20):
sв– Предел кратковременной прочности, [МПа]
sT– Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5– Относительное удлинение при разрыве, [ % ]
y– Относительное сужение, [ % ]
KCU		– Ударная вязкость, [ кДж / м2]
HB– Твердость по Бринеллю

Физические свойства стали 20 (ст 20, СТ20):
T– Температура, при которой получены данные свойства, [Град]
E – Модуль упругости первого рода , [МПа]
a – Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o – T ) , [1/Град]
l – Коэффициент теплопроводности (теплоемкость стали) , [Вт/(м·град)]
r – Плотность стали , [кг/м3]
C– Удельная теплоемкость стали (диапазон 20o – T ), [Дж/(кг·град)]
R– Удельное электросопротивление, [Ом·м]

Свариваемость стали 20 (ст 20, СТ20):
без ограничений– сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая– сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая– для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки – отжиг

www.konarspb.ru

ГОСТ, характеристики, свойства и применение

Чистое железо характеризуется ограниченным перечнем свойств и как основной металл не представляет большого интереса. Но сплавы на его основе обладают колоссальными возможностями, нужно только определить химический состав и сделать правильную термическую обработку.

Самые распространенные конструкционные стали

Все стали на основе железа относятся к черной металлургии и имеют многочисленную классификацию. Она производится по различным параметрам: по химическому составу, назначению, содержанию вредных элементов, прочности и ударной вязкости, гибкости и многим другим. Конструкционные – стали самые распространенные в применении. Некоторые из них обладают универсальными свойствами и взаимозаменяемостью.

Конструкционная сталь 20 относится к среднеуглеродистому классу, имеет феррито-перлитную структуру. Сталь качественная, т. е. имеет сниженное содержание вредных элементов: серы и фосфора. Без ограничений по свариваемости. Оптимальное сочетание прочности и пластичности делает ее просто универсальным материалом для производства трубного проката, деталей, подвергаемых последующей термомеханической и термохимической обработке (цементированию, оцинкованию и хромированию).

Двадцатка нашла свое применение

Сталь 20, свойства которой могут изменяться в больших пределах с помощью химико-термической, термомеханической обработки, наиболее востребована в трубном производстве при изготовлении деталей с твердой поверхностью и мягкой серединой. Это могут быть валы, звездочки, передачи, болты, крюки кранов, арматура, листы для штампования (профнастил), гайки и болты для неответственного крепления. Изготавливаемые трубы из такой марки стали применяют для передачи газов, пара, неагрессивных жидкостей, подающихся под давлением. Это трубы перегревателей, трубопроводов, котлов высокого давления и коллекторов.

Изменение структуры термохимической обработкой

Одна и та же марка может менять свои характеристики с помощью термической обработки. Марка стали 20 обладает хорошими пластическими характеристиками, поэтому изделия из нее получают несколькими методами: отливкой, холодным или горячим прокатом или волочением. После получения деталей методом отливок к ним может применяться химико-термическая обработка. Цель этой процедуры – получить твердый износостойкий слой, не поддающийся коррозии, и пластичную мягкую середину.

Для этого готовая деталь помещается в соответствующую среду (обкладывается сухим углеродосодержащим веществом, помещается в газообразную или жидкую среду), после чего выдерживается от нескольких часов до 1,5 суток при высокой температуре. Механическая обработка деталей к этому моменту должна быть закончена, так как после термохимической обработки изделие будет иметь уже окончательную структуру. Элемент насыщает верхний слой изделия (от 0,3 до 3,0 мм), соответственно улучшая его структуру и свойства.

В зависимости от применяемого вещества обработка называется: цианированием (покрытие цинком), цементацией (углеродом), хромированием (хромом). Углерод придает прочность, цинк – коррозионную стойкость, хром, вдобавок ко всему перечисленному, делает поверхность зеркальной.

Изменение структуры механической обработкой

В отличие от предыдущего метода обработки, который проводится исключительно для придания твердости в верхнем слое металла и гибкости во внутреннем, термомеханическая обработка – это один из методов придания формы. Сталь 20 может быть деформирована как горячим, так и холодным способом. В каждом виде есть свои преимущества и недостатки. Но используются они исходя из наиболее нужных свойств.

Горячее деформирование применяется к изделиям, имеющим толщину стенки более 5 мм. Так как при нагревании металла образуется окалина и обезуглероженный микрослой (нежелательная структура), то применять этот вид прокатки для тонкостенных деталей нецелесообразно. Однако он имеет одно большое преимущество перед холодной деформацией.

Холодное деформирование применяется к деталям, имеющим толщину менее 5 мм. Для холодного волочения подходят только «мягкие» виды стали. Во время прокатки металл испытывает значительные деформации, или наклеп. Это приводит к увеличению его прочности и наличию больших напряжений в структуре. Такой металл из-за его тонких стенок нельзя нагреть (провести отпуск, т. е. восстановить прежнюю структуру). Он более подвержен разрушению при ударах и других динамических нагрузках. Конструкционная стальная труба (сталь 20) различается методами изготовления и получаемыми техническими характеристиками, влияющими на применение. Для производства каждого вида трубы существуют свои ГОСТы, нормы, оборудование.

Холоднокатаные трубы с прямым швом

Процесс производства начинается с подготовки стальной полосы. Для этого листы стали режутся в полосы и свариваются в одну длинную ленту. Подается лента на гибочные валки, где и принимает форму трубы. Следующий этап – сварка. Для любой конструкции это самое слабое место. Устранить недостатки, которые возникают при сварке (появление оксидов и выгорание углерода), полностью невозможно, но, используя некоторые приемы, их можно снизить. Чтобы соединить сталь 20, используется электродуговая сварка в защитной среде инертного газа (аргона) или же индукционная сварка (токами высокой частоты). Труба проходит обязательный контроль сварного шва, после чего режется на детали нужной длины и складируется.

Холоднотянутые трубы со спиралевидным швом

Подготовка стали для производства этого вида трубы повторяет тот же процесс, как и для труб с прямым видом шва. Также идентичны: сварка, контроль и обрезка. Отличается только угол сворачивания ленты, при котором последующий шов огибает трубу по спиралевидной кривой. В силу своей конструктивной особенности этот метод наиболее прочный. И выдерживает большие нагрузки на разрыв, чем данные изделия с прямым швом.

Бесшовные трубы

Бесшовные трубы особо прочные, обладают несколькими достоинствами: у них нет сварных (слабых мест), в структуре стали отсутствуют какие-либо напряжения, толщина труб составляет не менее 5 мм. Их производство – более сложный процесс, поэтому и дорогостоящий. Сталь 20 уникальна тем, что трубы могут изготавливаться двумя способами – холодным и горячим волочением.

Горячекатаные бесшовные

После разогрева свыше 1100ºС заготовка прошивается гильзой и образует внутренний диаметр. По мере дальнейшего волочения труба принимает заданные размеры внутреннего, наружного диаметра и толщины стенки. В течение всего технологического процесса температура прокатываемой заготовки остается высокой. И только после принятия окончательной формы туба охлаждается. Во время длительного охлаждения происходит отпуск, убираются все негативные последствия проката, повышенная прочность и хрупкость. При полном охлаждении приобретает сталь 20 характеристики, которые имелись изначально. Этот технологический процесс предполагает изготовление только труб со стенами не менее 5 мм, а максимальная толщина может достигать 75 мм.

Холоднотянутые бесшовные

В отличие от предыдущего метода, в этом соблюдается небольшой температурный нюанс. Заготовка нагревается, но после первичной прошивки гильзой температура не поддерживается, и заготовка вытягивается в холодном состоянии. Этот метод отличается от горячекатаного тем, что можно изготавливать прочные трубы с тонкими стенками, тогда как при горячекатаном методе предусматриваются только толстые стенки. Для конечной структуры эти два метода идентичны, так как после холодной прокатки трубы подвергаются нормализации, при которой частично восстанавливается структура, и уходят напряжения.

Это далеко не весь перечень изделий, в основу которых ложится сталь 20 ГОСТ 1050-74. Увеличиваются потребности населения, появляются новые идеи и производства. Но эта марка только меняет форму и назначение, оставляя за собой право на существование.

fb.ru

Cталь 20 – ГП Стальмаш

Справочная информация

           Характеристика материала сталь 20

Химический состав в % материала сталь 20

C Si Mn Ni S P Cr Cu As
0.17 – 0.240.17 – 0.370.35 – 0.65до   0.25до   0.04до   0.04до   0.25до   0.25до   0.08

Температура критических точек материала 20.

Ac1 = 724 ,      Ac3(Acm) = 845 ,       Ar3(Arcm) = 815 ,       Ar1 = 682

Механические свойства при Т=20oС материала сталь 20

СортаментРазмерНапр.sвsTd5y KCU Термообр.
– мм – МПа МПа % % кДж / м2 –
Прокат горячекатан. до 80Прод.420 2502555 Нормализация
Пруток Прод.480 27030621450Отжиг 880 – 900oC,
Пруток Прод.510 32030.7671000Нормализация 880 – 920oC,
    Твердость материала   сталь 20   после отжига ,       HB 10 -1 = 163   МПа
    Твердость материала  сталь 20   калиброванного нагартованного ,       HB 10 -1 = 207   МПа

Физические свойства материала сталь 20 .

TE 10– 5a 10 6lrCR 10 9
Град МПа 1/Град Вт/(м·град)кг/м3Дж/(кг·град) Ом·м
20 2.13   52 7859    
100 2.03 11.6 50.6 7834 486 219
200 1.99 12.6 48.6 7803 498 292
300 1.9 13.1 46.2 7770 514 381
400 1.82 13.6 42.8 7736 533 487
500 1.72 14.1 39.1 7699 555 601
600 1.6 14.6 35.8 7659 584 758
700   14.8 32 7617 636 925
800   12.9   7624 703 1094
900       7600 703 1135
1000         695  
TE 10– 5a 10 6lrCR 10 9

Технологические свойства материала сталь 20 .

  Свариваемость:без ограничений.
  Флокеночувствительность:не чувствительна.
  Склонность к отпускной хрупкости:не склонна.

Зарубежные аналоги материала сталь 20Внимание!   Указаны как точные, так и ближайшие аналоги.

СШАГерманияЯпонияФранцияАнглияЕвросоюзИталияБельгияИспанияКитайШвецияБолгарияВенгрияПольшаРумынияЧехияАвстралияШвейцарияЮж.Корея
–DIN,WNrJISAFNORBSENUNINBNUNEGBSSBDSMSZPNSTASCSNASSNVKS
1020
1023
1024
G10200
G10230
h20200
M1020
M1023
1.0402
1.0405
1.1151
C22
C22E
C22R
Ck22
Cm22
Cq22
St35
St45-8
S20C
S20CK
S22C
STB410
STKM12A
STKM12A-S
STKM13B
STKM13B-W
1C22
2C22
AF42
AF42C20
C20
C22
C22E
C25E
XC15
XC18
XC25
050A20
055M15
070M20
070M26
1449-22CS
1449-22HS
1C22
22HS
430
C22
C22E
1.1151
2C22
C20E2C
C22
C22E
C18
C20
C21
C22
C22E
C22R
C25
C25E
1C22
C22
C25k
F.112
F.1120

Обозначения:

Механические свойства :
sв– Предел кратковременной прочности , [МПа]
sT– Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5– Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y– Относительное сужение , [ % ]
KCU– Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB– Твердость по Бринеллю , [МПа]

Физические свойства :
T – Температура, при которой получены данные свойства , [Град]
E– Модуль упругости первого рода , [МПа]
a– Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o – T ) , [1/Град]
l– Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r– Плотность материала , [кг/м3]
C – Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o – T ), [Дж/(кг·град)]
R – Удельное электросопротивление, [Ом·м]

Свариваемость :
без ограничений – сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая– сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая– для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки – отжиг
Марочник стали и сплавов

yaruse.ru

Характеристики стали 20: температура нагрева, твердость, применение

Марка стали: 20 (отечественные аналоги: сталь 15, сталь 25).

Класс: сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества

Использование в промышленности:
20А: после нормализации или без термообработки крюки кранов, муфты, вкладыши подшипников и другие детали, работающие при температуре от -40 до 450 °С под давлением, после ХТО – шестерни, червяки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины;
20кп, 20пс: без термообработки или нормализации – патрубки, штуцера, вилки, болты, фланцы, корпуса аппаратов и другие детали из кипящей стали, работающие от -20 до 425 °С, после цементации и цианирования – детали от которых требуется высокая твердость поверхности и невысокая прочность сердцевины (оси, крепежные детали, пальцы, звездочки).

Удельный вес стали 20: 7,85 г/см3

Твердость материала: HB 10-1 = 163 МПа

Температура критических точек: Ac1 = 735 , Ac3(Acm) = 850 , Ar3(Arcm) = 835 , Ar1 = 680

Температура ковки, °С: начала 1280, конца 750, охлаждение на воздухе.

Обрабатываемость резанием: в горячекатанном состоянии при HB 126-131 и δB=450-490 МПа, Кυ тв. спл=1,7 и Кυ б.ст=1,6

Свариваемость материала: без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, КТС.

Флокеночувствительность: не чувствительна

Склонность к отпускной хрупкости: не склонна

Вид поставки:

  • Cортовой прокат в том числе фасонный: ГОСТ 1050-88, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8240-97, ГОСТ 8239-89.
  • Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78.
  • Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77.
  • Лист толстый ГОСТ 1577-93, ГОСТ 19903-74.
  • Лист тонкий ГОСТ 16523-97.
  • Лента ГОСТ 6009-74, ГОСТ 10234-77, ГОСТ 103-2006, ГОСТ 82-70.
  • Проволока ГОСТ 5663-79, ГОСТ 17305-91.
  • Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70.
  • Трубы ГОСТ 10704-91, ГОСТ 10705-80, ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-74, ГОСТ 5654-76, ГОСТ 550-75.
Зарубежные аналоги марки стали 20
США1020, 1023, 1024, G10200, G10230, h20200, M1020, M1023
Германия1.0402, 1.0405, 1.1151, C22, C22E, C22R, Ck22, Cm22, Cq22, St35, St45-8
ЯпонияS20C, S20CK, S22C, STB410, STKM12A, STKM12A-S, STKM13B, STKM13B-W
Франция1C22, 2C22, AF42, AF42C20, C20, C22, C22E, C25E, XC15, XC18, XC25
Англия050A20, 055M15, 070M20, 070M26, 1449-22CS, 1449-22HS, 1C22, 22HS, 430, C22, C22E
Евросоюз1.1151, 2C22, C20E2C, C22, C22E
ИталияC18, C20, C21, C22, C22E, C22R, C25, C25E
БельгияC25-1, C25-2
Испания1C22, C22, C25k, F.112, F.1120
Китай20, 20G, 20R, 20Z
Швеция1450
Болгария20, C22, C22E
ВенгрияA45.47, C22E
Польша20, K18
РумынияOLC20, OLC20X
Чехия12022, 12024
Австралия1020, M1020
ШвейцарияCk22
Юж.КореяSM20C, SM20CK, SM22C

Сталь марки 20 – прочность, надежность и применение

Сталь 20 имеет стандартные характеристики для металла своего класса: она идеально подходит для создания различных труб и нагревательных элементов, широко используется в котлостроении, так как выдерживает воздействие высоких температур, не склонна к деформации и износу. Температура плавления стали 20 составляет от 1280 градусов в начале процесса ковки до 750 в конце.

Как правило, высокая твердость стали 20 позволяет использовать ее для производства различных востребованных в строительстве деталей, таких как:

Этот вид стали идеален для создания тонких деталей, которые работают на истирание. Сталь 20 температура эксплуатации – не выше +350 градусов.

После специальной обработки химико-термическим образом металл можно применять для производства высококачественных деталей повышенной прочности, но наиболее широкое распространение он получил для создания трубопроводных систем, арматуры, предназначенных для подачи воды и пара на критически высоких температурах.

Свойство стали 20

Удельный вес металла составляет 7,85 г/см3. Сталь 20 обладает высокими эксплуатационными характеристиками, что позволяет значительно расширять области ее применения. Для того, чтобы готовые изделия получались максимально качественными, обработка производится в несколько этапов. Изначально производится ковка, изделию придается нужная форма. Затем формируются пазы, резьбы и отверстия. Сталь 20 температура нагрева составляет от 750 градусов.

В нашем магазине мы предлагаем широкий ассортимент различных изделий из металла, в том числе из стали 20 марки. Отечественные ее аналоги – это 15 и 25 марки. У нас вы можете приобрести по приемлемым ценам различные детали для строительства и производства под заказ, также широким спросом пользуются различные металлоконструкции, которые наши мастера изготавливают на мощностях компании. Одним из основных направлений нашей деятельности является изготовление оконных отливов и автомобильных навесов. Мы предоставляем вашему вниманию готовые чертежи, по которым несложно высчитать стоимость изделий и конструкций. Стоит отметить, что цены у нас максимально доступные, мы рады каждому новому клиенту, поэтому предлагаем исключительно высококачественную продукцию собственного производства. Обращайтесь к нам!

atl-met.ru

Сталь 20

Характеристика материала.Сталь 20.

Марка

 Сталь 20

Заменитель:

 Сталь 15 ,сталь 25

Классификация

Сталь конструкционная углеродистая качественная

Применение

трубы перегревателей, коллекторов и трубопроводов котлов высокого давления, листы для штампованных деталей, цементуемые детали для длительной и весьма длительной службы при температурах до 350 град.

Зарубежные аналоги:         Известны

Химический состав в % материала 20

C

Si

Mn

Ni

S

P

Cr

Cu

As

0.17 – 0.24

0.17 – 0.37

0.35 – 0.65

до   0.25

до   0.04

до   0.04

до   0.25

до   0.25

до   0.08

Температура критических точек материала 20.

Ac1 = 724 ,      Ac3(Acm) = 845 ,       Ar3(Arcm) = 815 ,       Ar1 = 682

Механические свойства при Т=20oС материала 20 .

Сортамент

Размер

Напр.

sв

sT

d5

y

KCU

Термообр.

–

мм

–

МПа

МПа

%

%

кДж / м2

–

Прокат горячекатан.

до 80

Прод.

420

250

25

55

 

Нормализация

Пруток

 

Прод.

480

270

30

62

1450

Отжиг 880 – 900oC,

Пруток

 

Прод.

510

320

30.7

67

1000

Нормализация 880 – 920oC,

 

    Твердость материала   20   после отжига ,      

HB 10 -1 = 163   МПа

    Твердость материала   20   калиброванного нагартованного ,      

HB 10 -1 = 207   МПа

Физические свойства материала 20 .

T

E 10– 5

a 10 6

l

r

C

R 10 9

Град

МПа

1/Град

Вт/(м·град)

кг/м3

Дж/(кг·град)

Ом·м

20

2.13

 

52

7859

 

 

100

2.03

11.6

50.6

7834

486

219

200

1.99

12.6

48.6

7803

498

292

300

1.9

13.1

46.2

7770

514

381

400

1.82

13.6

42.8

7736

533

487

500

1.72

14.1

39.1

7699

555

601

600

1.6

14.6

35.8

7659

584

758

700

 

14.8

32

7617

636

925

800

 

12.9

 

7624

703

1094

900

 

 

 

7600

703

1135

1000

 

 

 

 

695

 

T

E 10– 5

a 10 6

l

r

C

R 10 9

Технологические свойства материала 20 .

  Свариваемость:

без ограничений.

  Флокеночувствительность:

не чувствительна.

  Склонность к отпускной хрупкости:

не склонна.

Зарубежные аналоги материала 20

Внимание!   Указаны как точные, так и ближайшие аналоги.

США

Германия

Япония

Франция

Англия

Евросоюз

Италия

Бельгия

Испания

Китай

Швеция

Чехия

–

DIN,WNr

JIS

AFNOR

BS

EN

UNI

NBN

UNE

GB

SS

CSN

1020

1023

1024

M1020

M1023

 

1.0402

C22

C22E

Ck22

Cm22

Cq22

 

S20C

S20CK

S22C

STB410

STKM 12A-S

STKM 13B-W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обозначения:

Механические свойства :
sв
– Предел кратковременной прочности , [МПа]
sT
– Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5
– Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y
– Относительное сужение , [ % ]
KCU
– Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB
– Твердость по Бринеллю , [МПа]
Физические свойства :
T
– Температура, при которой получены данные свойства , [Град]
E
– Модуль упругости первого рода , [МПа]
a
– Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o – T ) , [1/Град]
l
– Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r
– Плотность материала , [кг/м3]
C
– Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o – T ), [Дж/(кг·град)]
R
– Удельное электросопротивление, [Ом·м]
Свариваемость :
без ограничений
– сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая
– сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая
– для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки – отжиг

s-stal.ru

Сталь 20х13: характеристики, применение, ГОСТ

Как конструкционный материал сталь 20х13 начала использоваться более 150 лет назад. Удивительно, но несмотря на прошедшее время она до сих пор остается актуальной в производстве. Многие сферы энергетики и машиностроения применяют ее в своих нуждах. Так почему это происходит? 

Состав

20х13 является коррозионный-стойкого и жаропрочного класса. Основа ее фазовой структуры представлена мартенситом. Марка обладает металлическим блеском с характерным для данного класса зеленоватым оттенком.

Химсостав регулирует государственный стандарт ГОСТ 5632-72, в соответствии с которым сталь 20х13 состоит из следующих элементов: 

  • Углерод занимает 0,16-0,25% от общего состава. Содержание элемента сильно влияет на прочностные и технологические характеристики стали. Карбиды железа обладают повышенной твердостью, а также они делают возможным упрочнение стали за счет проведения термической обработки. Обратным эффектом такого легирования является ухудшение пластичных свойств и свариваемости.
  • Хром 12-14%. Повышает износостойкость стали благодаря образованию на его поверхности оксидов хрома. Помимо этого, он благоприятно воздействует на способность металла к термическому упрочнению, увеличивает сопротивление к образованию коррозии. Стали, легированные хромом, лучше переносят нагрузку в условиях повышенных температур.
  • Кремний (до 0,6%) и марганец (до 0,6%) – обязательные добавки для стали. Они являются главными раскислителями и способствуют удалению кислорода из ее состава. Помимо этого, данные компоненты хорошо влияют на технологические свойства, такие как пластичность и свариваемость. Марганец, кроме всего прочего, оказывает положительное воздействие на чистоту поверхности.
  • Никель (до 0,6%). Основное ее назначение в сплавах — повышение жаростойкости. Но стоит отметить, содержание его в 20х13 несущественно чтобы как-то заметно повлиять на ее характеристики.
  • Сера (до 0,0025%) и фосфор (до 0,03%) – вредные примеси, существенно снижающие прочностные свойства стали и ответственные за возникновение такого эффекта как хрупкость. Сера помимо этого повышает склонность сплава к красноломкости, что означает увеличение риска образования трещин при обработке давлением. Их попадание в сплав неизбежно в силу несовершенства технологии плавки и чистоты химсостава исходной шихты.
  • Остальная часть состава приходится на железо.

Аналоги

Сталь марки 20х13 является российским обозначением. Но помимо этого она имеет ряд мировых аналогов:

  • США 420.
  • Германия 1.4021.
  • Япония SUS420J1.
  • Китай 2Cr13.

 

 

Особенности стали

20х13 имеет плотность 7670 кг\м3. Температура плавления составляет около 1600 ºС. Упруга. Модуль Юнга равен 2 000 МПа. Хорошо проводит тепло. Коэффициент теплопроводности колеблется в районе 23-28 Вт\(м*С). Отличается низкой способностью пропускать ток. Удельное электрическое сопротивление равно в среднем 800 Ом*м. Магнитится.

Предел прочности на разрыв равно 610 МПа. Твердость — около 28 единиц по шкале Роквелла. Деформироваться 20х13 начинает уже при нагрузке в 500 МПа. Предварительное провидение термической обработки позволяет увеличить механические свойства в 1,5-2 раза. Для сравнения после закалки с отпуском конструкционная сталь 45 повышенного качества обладает прочностью в 400 МПа.

Сталь 20х13 достаточна пластична. Относительное удлинение составляет 23%, а сужение 65%. Хорошо работает в условиях знакопеременных нагрузок. Предел выносливости равен 500 МПа. Сталь жаростойка. Ее механические свойства остаются неизменными при температуре окружающей среды 600 ºС.

Марка 20х13 отличается повышенной сопротивляемостью к образованию коррозии. Она хорошо проявила себя в работе в условиях слабоагрессивных сред: пресная и речная вода, пар. Не устойчива к большинству кислот, щелочей, а также к морской воде.

Термообработка

Сталь 20х13 отличается повышенными технологическими свойствами. Она хорошо обрабатывается как резанием так и давлением. Не флокочувствительна. Имеет незначительную склонность к отпускной хрупкости. 20х13 относится к первой группе свариваемости. Сварка осуществляется без предварительного нагрева. Шов при этом получается прочный и плотный.

Термическая обработка для стали 20х13 представляет собой следующую последовательность действий:

  • Нормализация при 1000-1200 ºС, затем идет отпуск при 730-750 ºС. Предел прочности такой стали на выходе равен 710 МПа.
  • Закалка 1050 ºС с последующим равномерным охлаждением на воздухе. Конечная прочность равна уже 1600 МПа.

Применение

В зависимости от типа проката марка 20х13 обладает различными механическими свойствам. Их значение регулируется следующими стандартами:

  • На пруток ГОСТ 5949-75.
  • Для листа горяче- и холоднокатаного ГОСТ 18907-73.
  • Проволока ГОСТ 18143-72.
  • Лента холоднокатаная ГОСТ 4986-79.

Основное назначение 20х13 — это всевозможные узлы и детали для энергетического машиностроения. Сюда входят элементы турбинных установок и печей, арматура для крекинг-установок, крепежные соединения, работающие при температуре 550 ºС.

Оцените статью:

Рейтинг: 0/5 – 0 голосов

prompriem.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *